▎药明康德内容团队编辑
随着年龄不断增大，生物体内会逐渐出现一些既不分裂，也不甘心死去的衰老细胞。它们的习性恰恰与癌细胞相反，相比于细胞分裂失去控制的癌细胞，衰老细胞的细胞周期几乎进入停滞。
但平静的表面并不代表衰老细胞是无害的，相反，衰老细胞会分泌一些促炎因子，造成局部微环境长期处于炎症状态，损伤其他细胞、组织的功能。为此，清除掉衰老细胞，让人重新获得年轻时的身体机能，成了许多科学家致力于解决的问题。
图片来源：123RF
在数年前，已经有一些类似于达沙替尼、槲皮素之类的抗衰药物诞生，它们被归类于Senolytics这一大类抗衰药物中，包括了可以使衰老细胞的抗凋亡通路失活的化合物。Senolytics的作用是促使衰老细胞继续完成凋亡，走完细胞的最后一程。
但这些药物多少都有生物利用度低、副作用等缺点，并且面对抗衰的广泛需求，可选药物的种类还是太少了。不过，不用慌，随着人工智能（AI）的发展，让AI帮我们抗衰已经指日可待。
近期，《自然-衰老》就展示了AI的强大功能，作者利用实验生成的数据来训练深度神经网络，最终在海量分子中挑选出了抗衰活性很强的化合物。
来自麻省理工学院和Integrated Biosciences生物技术公司的研究者，首先从2352种化合物筛选的结果当作了AI的训练数据，帮助它快速学习哪些特性的化合物更有可能带来好的抗衰活性。随后，AI需要在超过80万种化合物的数据库中预测化合物的抗衰活性，判断哪些可以用于帮助清除衰老细胞。
最后有3种化合物从中脱颖而出，化合物编号分别为BRDK20733377、BRD-K56819078和BRD-K44839765，它们可以选择性地引导衰老细胞凋亡，并且在人造的衰老细胞模型中能很好地发挥抗衰作用，其效果与现有的抗衰药物ABT-737类似。并且，3种化合物在合理剂量下，可以在杀死衰老细胞的同时，不对周围的健康细胞产生毒性，比ABT-737更加具备安全性。
除此之外，三种化合物都展现了良好的口服生物利用度，根据生化和结构分析结果，它们都能够与Bcl-2结合，而这是一种调节细胞凋亡的蛋白质。
▲研究在衰老细胞中测试了AI筛选出的抗衰化合物（图片来源：参考资料[3]）
不过，体外的分析结果好，它们进入到体内的实际效果又如何？
在衰老小鼠实验中，作者挑选了BRD-K56819078作为测试对象。首先，所有接受处理的小鼠都没有展现出明显的细胞毒性，可以很好地耐受化合物，不会产生行为异常、体重骤降等副作用。
在使用化合物两周后，作者检查了衰老小鼠的肾脏，他们发现与未处理的小鼠相比，实验小鼠肾脏中的衰老细胞数量平均减少了约20%，并且肾脏组织中与衰老相关基因的表达量会有所减少。
▲使用筛选化合物处理过的小鼠，肾脏中衰老细胞数量有所减少（图片来源：参考资料[3]）
论文的通讯作者James Collins博士表示：“这项研究很好地展示了AI是如何帮助我们获取潜在衰老疗法的。”研究者表示，治疗年龄相关疾病最有希望的途径之一，就是选择性地将衰老细胞清除掉，就好像用抗生素杀死有害细菌，却不伤害健康细胞一样。
未来研究团队还将借助AI探索更多可能的潜在疗法，训练它们找到更有的候选抗衰疗法。
参考资料：
[1] Harvard and MIT Discover New Anti-Aging Drugs Using AI. Retieved June 5, 2023 from https://www.nad.com/news/new-anti-aging-drugs-artificial-intelligence-harvard-mit
[2] Artificial intelligence identifies anti-aging drug candidates targeting 'zombie' cells. Retrieved June 5, 2023 from https://phys.org/news/2023-05-artificial-intelligence-anti-aging-drug-candidates.html
[3] Felix Wong et al, Discovering small-molecule senolytics with deep neural networks, Nature Aging (2023). DOI: 10.1038/s43587-023-00415-z
本文来自药明康德内容微信团队，欢迎转发到朋友圈，谢绝转载到其他平台。如有开设白名单需求，请在“学术经纬”公众号主页回复“转载”获取转载须知。其他合作需求，请联系wuxi_media@wuxiapptec.com。
免责声明：药明康德内容团队专注介绍全球生物医药健康研究进展。本文仅作信息交流之目的，文中观点不代表药明康德立场，亦不代表药明康德支持或反对文中观点。本文也不是治疗方案推荐。如需获得治疗方案指导，请前往正规医院就诊。
热门跟贴